技术特征：
1.一种海面舰船目标sar成像仿真方法，包括以下步骤：a、建立sar信号模型，构建三维目标模型；b、计算sar回波的后向散射，对回波进行并行处理；c、对海面舰船目标进行雷达图像仿真。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，包括：步骤1、利用数值先进积分方程(aiem)计算入射波引起的表面场；步骤2、结合射弹射线sbr技术计算二阶再辐射场；步骤3、采用几何绕射理论gtd计算合成孔径雷达sar在合成孔径中收集到的来自边缘和楔形物的绕射场；步骤4、在计算后向散射场时，采用基于gpu并行的加速技术对回波进行并行处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，假设单色平面电磁波的单位振幅为：其中k
i
＝2π/λ是入射空间波束，λ是入射波长，沿波传播方向指向的单位矢量,是从原点到sar的向量。由于粗糙表面散射而产生的散射场与入射场的关系如下：s是由表面参数(粗糙度、介电特性等)和雷达参数确定的散射矩阵。对于后向散射，结合天线增益建立sar信号模型，sar回波信号模型为：其中，e
s
(τ,η)表示散射场，τ和η分别表示快时间和慢时间；表示卷积操作，c是光速，p
r
(
·
)是脉冲函数，a
r
是调频率，f
c
是载频，g
a
是天线增益方向图，r(η)是随着慢时间变化的斜距。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，天线方向图为：其中，η
c
是天线中心照射目标时的时间，β
a
是波束宽度，φ
d
是波束中心和雷达与目标之间的夹角，φ
d
随着慢时间η变化。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1中，首先建立局部坐标系如下：下：下：其中，是指向外表面的单位向量，将入射射线分解为和分量。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在完成局部坐标系建立后，由ka方法得到：6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在完成局部坐标系建立后，由ka方法得到：其中，r
v
,r
h
是垂直和水平极化的菲涅耳反射系数；e
i
表示入射电场；h
i
表示入射磁场；表示表面电流；表示表面磁流；通过数值aiem获得照射区域的表面电流密度和磁流密度为：为：其中，其中，其中，其中，其中，其中，
是曲面散度算子。下标t用于表示传输介质中的量，ε
r
,μ
r
分别表示入射介质和传输介质的介电常数和磁导率之比。入射介质和传输介质的格林函数为：入射介质和传输介质的格林函数为：则其中a是照射区域，η
i
是固有阻抗，是从到的距离长度。根据表面电流密度，通过stratton-chu公式计算散射场。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤3中，使用ptd计算介质边缘上的衍射电流为：的衍射电流为：其中，为与边界相切的单位向量；γ为边缘与入射光或衍射光方向之间的角度；δ为入射方向和楔块顶面之间的角度；r
′
v
和r
′
h
为修正的表面反射系数；f(
·
)和g(
·
)为衍射系数；由衍射电流得出的衍射场为：其中，r为边界c到观测点的距离；dl为沿着长度c的微分长度；利用衍射域场纠正得到总的散射域e为e
s
：8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤4中，本发明采用并行优化方案包括：b1、进行光线跟踪并提取出交点信息及其反射方向；b2、计算并存储在当前和以前的反弹点之间的距离、多边形的局部坐标变换以及全局
坐标变换矩阵；b3、计算每个电介质目标网格对入射线的反射系数；b4、进行射线波束波传播距离的归一化，平行和垂直电场利用所述步骤(b2)给出的散射域和接收平面的几何矩阵的关系投影到接收平面上；b5、使用cuda并行简化算法对特定sar视角下的频率分量和目标的不同角所有的散射场进行求和。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，使用条带距离多普勒成像技术对海面背景下的舰船目标进行条带sar图像仿真。10.一种设备，包括存储介质和处理器，所述存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现权利要求1-9中任一项所述的方法。
技术总结
本发明涉及一种海面舰船目标SAR成像仿真方法及设备，方法包括以下步骤：a、建立SAR信号模型，构建三维目标模型；b、计算SAR回波的后向散射，对回波进行并行处理；c、对海面舰船目标进行雷达图像仿真。本发明可以对海面与舰船目标进行雷达图像快速一体化仿真。标进行雷达图像快速一体化仿真。标进行雷达图像快速一体化仿真。
技术研发人员：郭宇华 刘新 张闯 王勇 金世超
受保护的技术使用者：北京卫星信息工程研究所
技术研发日：2022.05.05
技术公布日：2022/9/20